????????面試的時(shí)候，面試官問了一個(gè)問題：python的多線程有GIL鎖，其實(shí)是偽并發(fā)，為什么線程還是比進(jìn)程快？

????????剛聽到這個(gè)問題其實(shí)很容易想到第一層，因?yàn)榫€程切換比進(jìn)程切換快。緊接著面試官又問了：那為什么線程切換比進(jìn)程切換快呢？難住了，自己平時(shí)確實(shí)沒有細(xì)細(xì)想過，于是下來趕緊查了資料，了解了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，如下：

????????首先需要知道一個(gè)概念，上下文切換。當(dāng)給了這個(gè)名詞，我會(huì)有一個(gè)自己的初步定義，舉個(gè)例子，我們正在洗衣服，衣服搓了一半，突然室友按門鈴，你要過去給室友開門。這就好比進(jìn)程切換，從洗衣服的進(jìn)程切換到開門的進(jìn)程。開完門，你還要切換回洗衣服的進(jìn)程，切換回洗衣服的進(jìn)程有什么條件呢？衣服還在盆里，盆里有水，有衣服，有洗衣液，衣服還處在你剛剛離開搓一半的狀態(tài)，這一系列的條件就可以理解為上下文，相當(dāng)于某一刻的狀態(tài)快照。

????????回到計(jì)算機(jī)世界里，查到相關(guān)資料如下：

上下文切換，就是從一個(gè)可執(zhí)行進(jìn)程切換到另一個(gè)可執(zhí)行進(jìn)程，由定義在kernel/sched.c中的context_switch()函數(shù)負(fù)責(zé)處理。每當(dāng)一個(gè)新的進(jìn)程被選出來準(zhǔn)備投入運(yùn)行的時(shí)候，schedule()就會(huì)調(diào)用該函數(shù)。它完成了兩項(xiàng)基本的工作：

· 調(diào)用聲明在<asm/mmu_context.h>中的switch_mm()，該函數(shù)負(fù)責(zé)把虛擬內(nèi)存從上一個(gè)進(jìn)程映射切換到新進(jìn)程中。

· 調(diào)用聲明在<asm/system.h>中的switch_to()，該函數(shù)負(fù)責(zé)從上一個(gè)進(jìn)程的處理器狀態(tài)切換到新進(jìn)程的處理器狀態(tài)。這包括保存、恢復(fù)棧信息和寄存器信息，還有其他任何與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的狀態(tài)信息，都必須以每個(gè)進(jìn)程為對(duì)象進(jìn)行管理和保存。

--《Linux 內(nèi)核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第3版》p51-p52?

????????由上面的資料可以看出，進(jìn)程的切換就是上下文的切換，而上下文的切換要做兩件事情：虛擬內(nèi)存的切換和處理器狀態(tài)的切換。程序要運(yùn)行，最終還是要將虛擬內(nèi)存映射到物理內(nèi)存上的，這個(gè)映射過程就是頁表查詢機(jī)制，這個(gè)查詢過程比較慢，所以使用cache緩存常用的地址映射，可以加速頁表查詢。每個(gè)進(jìn)程都會(huì)維護(hù)這樣一個(gè)虛擬內(nèi)存映射到物理內(nèi)存的表，切換一次，頁表也要跟著切換，切換后cache里的地址映射相當(dāng)于要重新建立一次，那么虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址就會(huì)變慢。

????????而線程切換和進(jìn)程切換最主要的一個(gè)區(qū)別就是：每個(gè)進(jìn)程都有自己的虛擬地址空間，進(jìn)程內(nèi)的線程共享進(jìn)程的虛擬地址空間，不需要進(jìn)行虛擬內(nèi)存的切換，這就在一定程度上減少了時(shí)間消耗。

????????以上大部分為自己的理解，有什么理解錯(cuò)誤的地方，可以一起討論~

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